Проблемы охраны атмосферы и источники ее загрязнения

 

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение          высшего профессионального образования

«Уральская  государственная сельскохозяйственная академия»

(ФГБОУ ВПО  «Уральская ГСХА)

 

Технологический факультет

Кафедра частного животноводства, экологии и зоогигиены

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «ЭКОЛОГИЯ»

 

на тему:

«ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ АТМОСФЕРЫ  
И ИСТОЧНИКИ ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ»

 

 

 

 

Выполнила:

студентка II курса

специальность: ТППСХП

МОГИЛЕВИЧ

Елена Николаевна

 

 

Проверил:

кандидат биологических  наук,

доцент кафедры  частного животноводства,

экологии и  зоогигиены

НЕВЕРОВА

Ольга Петровна

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………..…………………….………………………...		3
1	Структура и  состав атмосферы …………………………………………	4
2	Загрязнение  атмосферного воздуха ………………………………….	7
2.1	Источники загрязнения  атмосферы ……………………………………	7
2.2	Основные загрязняющие вещества атмосферы ………………………	11
2.3	Физические  и экологические последствия  загрязнения атмосферы ….	12
3	Меры по предотвращению загрязнений атмосферного воздуха …….	18
3.1	Средства защиты атмосферы …………………………………………..	18
3.2	Способы очистки  газовых выбросов в атмосферу …………………….	20
Заключение……………………………………………………………………...		22
Библиографический список …………………………………………………...		23

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

До недавнего  времени человечество в своей  промышленной деятельности исходило из соображений, что все необходимые  природные ресурсы: вода, воздух, почва, полезные ископаемые – практически  неисчерпаемы и бесплатны. Отходы же производства достаточно хорошо рассеять, чтобы сработал механизм самоочищения природной среды. На это рассчитаны выбросы стоков в водоемы, газопылевые выбросы в атмосферу через высокие трубы, захоронение токсичных отходов под землей или на морском дне. Однако оказалось, что все эти соображения не соответствуют действительности. Природные ресурсы исчерпаемы, а систематическое загрязнение окружающей среды приводит к нарушению экологического равновесия, уничтожению природы. Человек с ужасом понял, что результатом его собственной деятельности может быть исчезновение всего живого на Земле, в том числе и самого человека.

Здоровье человека находится в прямой зависимости от состояния окружающей его среды, в частности, от уровня загрязнения атмосферного воздуха.

Бурные темпы  автомобилизации, увеличение объемов производства в черной и цветной металлургии, химической промышленности приводят к росту загрязнения воздуха городов отработавшими газами. В этой связи проблема изучения источников загрязнения воздуха и оздоровления атмосферы от загрязнений выбросами становится особенно актуальной.

 

1 СТРУКТУРА И СОСТАВ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера — газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Атмосфера имеет  четко выраженное слоистое строение.¹ Нижний, наиболее плотный слой воздуха — тропосфера. В зависимости от широты Земли ее высота 10—15 км. Здесь содержится 80 % массы атмосферы и до 80% водяного пара, развиваются физические процессы, формирующие погоду и влияющие на климат различных районов нашей планеты. Над тропосферой до высоты 40 км расположена стратосфера. В ней находится озоновый слой, поглощающий большую часть ультрафиолетовой радиации и предохраняющий жизнь на Земле. Выше находится ионосфера, которая обладает повышенной ионизацией молекул газа. Этот слой высотой до 1300км также оберегает все живое от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. Далее до 10 000 км простирается экзосфера, где плотность воздуха с увеличением высоты убывает, приближаясь к разреженности вещества в максимальном пространстве.

Таким образом, мощность воздушной оболочки, защищающей жизнь на нашей планете от безжизненного космоса, по земным масштабам, значительна— 1,5 тыс. км, или около 1/4 радиуса Земли, по масштабам космическим ничтожна — составляет 1/100000 расстояния от Земли до Солнца. 3/4 воздуха сосредоточено в нижнем ее слое — тропосфере.

Плотность атмосферы  существенно падает с высотой, но даже у самого уровня моря — около 0,001 г/см², т. е. почти в 1000 раз меньше плотности воды — она, по житейским нашим меркам, вообще не укладывается в средства защиты. И тем не менее именно «невесомый» воздух — безотказная защита планеты от губительных для живого воздействия космоса. Пробить эту «броню» в состоянии лишь крупные, с исходной массой в десятки и сотни тонн метеориты — явление чрезвычайное.

Принято выделять постоянные и переменные компоненты атмосферы в зависимости от длительности пребывания в атмосфере. Таким примером является вода, находящаяся в атмосфере в разных формах и концентрациях. В то же время такое подразделение составных частей атмосферы является относительным, так как в течение длительных интервалов времени все компоненты атмосферы оказываются переменными. Приблизительный состав атмосферы представлен в таблице 1.²

Таблица 1 – Приблизительный состав атмосферы

Элементы и  газы	Содержание в нижних слоях атмосферы, %
	по объему	по массе
Азот Кислород Аргон Неон Гелий Криптон Водород Углекислый газ (в среднем) Водяной пар: в полярных широтах у экватора Озон: в тропосфере в стратосфере Метан Окись азота Окись углерода	78,084 20,946 0,934 0,0018 0,000524 0,000114 0,00005 0,034   0,2 2,6   0,000001 0,001-0,0001 0,00016 0,000001 Тысячные доли, в воздухе городов - до 0,000008	75,5 23,14 1,28 0,0012 0,00007 0,0003 0,000005 0,0466   - -   - - 0,00009 0,0000003   0,0000078

 

Согласно таблице 1 главными составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ.

Одним из важнейших  компонентов атмосферы является озон (О^-). Его образование и разложение связаны с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, которая губительна для живых организмов. Он же задерживает 20% инфракрасного излучения Земли, повышая утепляющее действие воздушного покрывала. Основная масса озона располагается на высотах 22-24 км.

Количество  пыли в атмосфере зависит от интенсивности  вулканизма, антропогенных выбросов и скорости осаждения частиц, поэтому  трудно определимо.

 

 

2 ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Проблема чистоты  атмосферы возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. В течение практически двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в XXв. привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы. ³

2.1 Источники загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы  имеет естественное и искусственное  происхождение (рисунок 1).

Согласно рисунку 1 среди естественных факторов загрязнения атмосферы выделяются:

а) внеземное  загрязнение воздуха космической  пылью и космическим излучением;

б) земное загрязнение  атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, возникающих от ударов молний, выносе морских солей.

Условно разделяют  естественное загрязнение атмосферы  на континентальное и морское, а также неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бактерии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т. д.

На долю естественных факторов в конце XX в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Источники загрязнения воздуха

Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов.

Главными и  наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические.

Производство  энергии. Основой развития любого региона или отрасли экономики является энергетика. Темпы роста производства, его технический уровень, производительность труда, а в конечном итоге уровень жизни людей в значительной степени определяются развитием энергетики. Основным источником энергии в России и многих других странах мира является в настоящее время тепловая энергия, получаемая от сгорания угля, нефти, газа, торфа, горючих сланцев.

Основными источниками  загрязнения окружающей среды в  энергетике являются тепловые электростанции. Наиболее характерно химическое и тепловое загрязнение. Если обычно сгорание топлива бывает неполным, то при сжигании твердого топлива в котлах на ТЭС или ТЭЦ образуется большое количество золы, диоксида серы, канцерогенов. Они загрязняют окружающую среду и оказывают влияние на все компоненты природы. Например, диоксид серы, загрязняя атмосферу (таблица 2), вызывает кислотные дожди.

Таблица 2 – Загрязнение атмосферы при работе ТЭЦ на разных видах топлива, г/кВт/ч⁴

Выброс	Вид топлива
	каменный уголь	бурый уголь	мазут	природный газ
SO, NO, Твердые частицы Фтористые соединения	6,0 21,0 1,4 0,05	7,7 3,4 2,7 1,11	7,4 2,4 0,7 0,004	0,002 1,9 - -

 

Кислотные дожди, в свою очередь, закисляют почву, снижая тем самым эффективность  применения удобрений, изменяют кислотность вод, что сказывается на видовом многообразии водного сообщества. Существенно влияет SO, и на наземную растительность.